淺述變電站一次設(shè)備紅外診斷技術(shù)的運(yùn)用

盧占賢

摘 要 針對變電站一次高壓電氣設(shè)備中紅外技術(shù)診斷的應(yīng)用做了簡單的論述。利用紅外技術(shù)，能夠檢測與診斷一次高壓電氣設(shè)備過熱故障，明確故障原因，提高設(shè)備檢修工作效率，預(yù)防事故的發(fā)生。紅外技術(shù)應(yīng)用范圍較廣，包括電流互感器、電壓互感器、電抗器、變壓器套管、避雷器、隔離刀閘、母線接頭等，能夠隹確檢測電氣設(shè)備的內(nèi)部缺陷和致熱故障，有著較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢；同時(shí)，提供的電氣一次設(shè)備的紅外診斷檢測診斷判據(jù)。

關(guān)鍵詞 一次電氣設(shè)備；紅外診斷技術(shù)；判據(jù)

現(xiàn)階段，紅外技術(shù)診斷的應(yīng)用更加廣泛，尤其是在變電站一次高壓電氣設(shè)備檢修中。電氣設(shè)備故障以熱故障為主，包括內(nèi)部故障與外部故障，內(nèi)部故障主要是因?yàn)樵O(shè)備內(nèi)導(dǎo)電回路接觸不良或者互感器、變壓器套管、電壓互感器內(nèi)部絕緣故障、避雷器內(nèi)部老化等；外部故障主要有變壓器套管接頭、電氣各連接頭、刀閘等，利用紅外技術(shù)，能夠有效診斷故障，提高故障檢修的效率。

1 紅外技術(shù)診斷內(nèi)容概述

目前，紅外技術(shù)診斷較為成熟應(yīng)用在變電站一次高壓電氣設(shè)備檢修中能夠?qū)崿F(xiàn)全面的檢測主要覆蓋以下故障：電氣設(shè)備內(nèi)外導(dǎo)流回路故障、高電壓設(shè)備內(nèi)絕緣故障、動(dòng)作開關(guān)磨損故障、變壓器鐵芯損耗故障等，利用紅外成像技術(shù)，在電氣設(shè)備維護(hù)檢測中發(fā)揮著極的作用。

2 變電站一次高壓電氣設(shè)備中紅外技術(shù)診斷的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于互感器內(nèi)部缺陷的檢測

應(yīng)用于互感器內(nèi)部缺陷檢測電磁電壓互感器由于熱容量和體積較小，當(dāng)相間溫差增加或者內(nèi)部損耗過大時(shí)會造成互感器溫度增加。電流互感器運(yùn)行會載有高電壓與大電流，使得設(shè)備發(fā)熱，若加工工藝不良或者電場分布異常等，也會造成局部放電和過熱問題。利用紅外測溫技術(shù)、通過色譜分析或者熱成像圖片分析，能夠準(zhǔn)確診斷故障。如圖1，左側(cè)110KV電流互感器紅外圖譜溫度整體偏高；圖2為電容式電壓互感器A相上端部和BC相存在明顯的溫差。

2.2 應(yīng)用于套管接頭和母線接頭的檢測

在變電一次設(shè)備套管接頭和母線接頭的帶電監(jiān)測中，紅外熱像診斷技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高故障監(jiān)測的水平。例如：我司大蚶山110kV變電站1號主變利用紅外成像技術(shù)進(jìn)行診斷，發(fā)現(xiàn)A相高壓套管頂部溫度比BC兩相高出10℃，通過故障分析，采取拆卸套管將軍帽的措施，明確是套管將軍帽處存在氧化故障，引發(fā)的發(fā)熱，造成溫度三相不平衡（圖3和圖4、圖5分別為套管處理前處理后圖片及紅外圖譜）。還有，我司石城風(fēng)電場主變低壓側(cè)母牌B線連接頭，利用紅外熱像診斷技術(shù)發(fā)現(xiàn)過熱問題，溫度高達(dá)到102℃，如圖6為故障母牌連接頭圖譜，經(jīng)過處理，溫度已正常。

2.3 檢測GIS開關(guān)、避雷器

避雷器運(yùn)行的過程中，極易發(fā)生溫度分布異常或者溫差過大等問題，采取紅外熱像技術(shù)和帶電測試等相互結(jié)合的方式，能夠及時(shí)檢測出避雷器故障，如圖7為避雷器上節(jié)中部溫度異常；同時(shí)能夠診斷GIS開關(guān)內(nèi)部觸頭接觸不良與內(nèi)部輕微放電等故障，紅外熱成像將會表現(xiàn)為觸頭接觸不良部及放電部位和GIS外殼存在輕微溫差，應(yīng)仔細(xì)分析、判斷。

3 高壓電氣設(shè)備中紅外技術(shù)診斷應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 合理選擇紅外診斷設(shè)備

在實(shí)際應(yīng)用的過程中，需要控制檢測距離，確保成像的清晰度。針對距離對紅外診斷技術(shù)精度的影響，在發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)后，要進(jìn)行復(fù)測外，或者可以使用紅外成像攝像機(jī)，選擇探測器性能較好的設(shè)備；現(xiàn)階段，市面上的紅外熱成像攝像機(jī)性能較高，具有強(qiáng)穿透力，能夠探測的距離較遠(yuǎn)，通過采集中長紅外光線，可以穿透霾、煙霧等環(huán)境，拍攝到清晰的畫面，探測目標(biāo)的距離較遠(yuǎn)，在溫度檢測方面，能夠精確的讀出最低溫度與最高溫度等，有著較強(qiáng)的應(yīng)用效果。

3.2 加強(qiáng)技術(shù)要點(diǎn)的把控

開展電氣設(shè)備紅外技術(shù)診斷作業(yè)時(shí)，由于材料的物資結(jié)構(gòu)與厚度等，均會影響輻射率，對紅外檢測精度造成不利影響?；诖嗽陂_展紅外檢測前，需要合理設(shè)備被檢測物體的反射率。同時(shí)考慮到紅外成像診斷技術(shù)的應(yīng)用，需要借助大量的先進(jìn)儀器設(shè)備，分析采集的數(shù)據(jù)?？紤]到操作流程較為復(fù)雜，檢測人員要按照紅外成像儀操作的規(guī)范與基本程序等操作，了解技術(shù)參數(shù)與工作原理。公司需要定期做好運(yùn)維人員的技能培訓(xùn)工作，使其能夠掌握紅外成像故障診斷技術(shù)，充分利用此技術(shù)，開展設(shè)備運(yùn)維管理工作在檢測的過程中，做好檢測記錄工作，注重搜集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，為設(shè)備檢修，提供有價(jià)值的信息，提升設(shè)備故障處理效率。

4 紅外診斷判據(jù)

4.1 電流致熱設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

4.2 電壓致熱設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

5 結(jié)束語

應(yīng)用紅外技術(shù)診斷需要考慮到各種因素的影響，采取有效的措施，以確保紅外診斷的質(zhì)量。紅外檢測技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)不停電、遠(yuǎn)程檢測，具有不錯(cuò)的應(yīng)用前景，需要提升其精度，使其能夠被廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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